钢丝绳弱磁无损检测

　　《钢丝绳弱磁无损检测》针对传统钢丝绳电磁无损检测装置体积大、现场操作难、检测精度低等问题，设计了小型化、检测速度较快、检测精度较高的钢丝绳弱磁无损检测系统，能够实现钢丝绳断丝定量识别，为钢丝绳的安全使用和剩余寿命估计提供参考。《钢丝绳弱磁无损检测》主要讲述目前钢丝绳定量检测领域的研究现状以及存在的问题，并针对这些问题提出一些解决方案，包括以下内容：提出剩磁检测方法和非饱和磁激励检测方法，采用磁偶极子理论建立剩磁和非饱和磁激励下钢丝绳表面弱磁场分布模型，分析不同断丝参数对漏磁场的影响，并设计基于弱磁理论的检测平台；在漏磁信号降噪方面，提出基于压缩感知的小波降噪方法、基于集总经验模态分解的小波降噪法以及基于Hilbert-Huang变换（HHT）的降噪方法；将降噪后的漏磁数据转化为漏磁图像，对漏磁图像进行处理和特征提取，*后提出两种钢丝绳定量识别算法。

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目录
前言
第1章绪论1
1.1研究背景及研究目的与意义1
1.2国内外研究现状5
1.2.1钢丝绳无损检测的主要内容5
1.2.2钢丝绳无损检测及缺陷识别技术研究现状6
1.3钢丝绳电磁检测方法的问题和发展方向18
1.4本书的主要内容20
参考文献21
第2章钢丝绳表面弱磁场分布建模26
2.1引言26
2.2钢丝绳弱磁检测的基本原理27
2.3磁偶极子理论28
2.4棒状弱磁模型29
2.4.1剩磁模型30
2.4.2非饱和磁激励模型33
2.4.3小缺口模型仿真37
2.4.4外部漏磁场46
2.5模型对比49
2.6本章小结50
参考文献51
第3章基于弱磁的钢丝绳检测平台设计53
3.1引言53
3.2钢丝绳弱磁采集系统结构54
3.2.1检测装置磁化结构设计54
3.2.2检测装置整体结构设计56
3.2.3钢丝绳实验平台58
3.3采集系统硬件系统60
3.3.1HMS传感器阵列设计61
3.3.2系统电源模块64
3.3.3编码器模块68
3.3.4信号调理模块69
3.3.5数据存储模块71
3.4采集系统软件系统71
3.4.1系统主程序设计72
3.4.2中断模块程序设计73
3.4.3A/D转换程序设计74
3.5实验系统原型机75
3.5.1剩磁检测原型机75
3.5.2非饱和磁激励检测原型机76
3.6本章小结77
参考文献78
第4章钢丝绳弱磁信号分析与处理技术79
4.1引言79
4.2信号预处理80
4.2.1分段均值基线估计83
4.2.2小波多分辨率分析83
4.2.3弱磁信号中HHT应用95
4.2.4基于EEMD的小波降噪98
4.3压缩感知降噪研究100
4.3.1压缩感知理论100
4.3.2基于压缩感知小波滤波法的钢丝绳剩磁降噪101
4.4仿真模型与实验对比验证104
4.4.1仿真模型与实验对比104
4.4.2剩磁法与非饱和磁激励法信号对比106
4.5本章小结108
参考文献109
第5章钢丝绳弱磁图像处理与断丝缺陷特征提取111
5.1引言111
5.2基于剩磁检测法的钢丝绳缺陷图像处理算法研究112
5.2.1阵列数据的图像转换112
5.2.2钢丝绳剩磁缺陷图像形态学处理与缺陷定位113
5.2.3缺陷图像的归一化与分辨率提升114
5.3基于非饱和磁激励的钢丝绳断丝缺陷图像处理研究116
5.3.1钢丝绳多帧非饱和磁激励图像的获取116
5.3.2钢丝绳缺陷非饱和磁激励图像分割与归一化119
5.3.3基于多帧图像的非饱和磁激励缺陷图像超分辨率重建120
5.4基于弱磁成像的钢丝绳断丝缺陷特征提取研究122
5.4.1图像区域特征122
5.4.2图像纹理特征124
5.4.3图像不变矩特征125
5.5本章小结126
参考文献127
第6章钢丝绳断丝缺陷的定量识别技术研究128
6.1引言128
6.2基于BP神经网络的剩磁识别技术研究128
6.2.1断丝剩磁图像识别BP神经网络设计129
6.2.2BP神经网络剩磁识别结果131
6.3基于RBF神经网络的弱磁断丝图像识别技术研究133
6.3.1剩余磁场的RBF识别应用研究134
6.3.2非饱和磁场的RBF识别应用研究137
6.4本章小结139
参考文献140